shiro 入门，认证

1.1 什么是shiro 

shiro是apache的一个开源框架，是一个权限管理的框架，实现 用户认证、用户授权。

 

spring中有spring security (原名Acegi)，是一个权限框架，它和spring依赖过于紧密，没有shiro使用简单。

shiro不依赖于spring，shiro不仅可以实现
web应用的权限管理，还可以实现c/s系统，分布式系统权限管理，shiro属于轻量框架，越来越多企业项目开始使用shiro。

 

使用shiro实现系统 的权限管理，有效提高开发效率，从而降低开发成本。



subject：主体，可以是用户也可以是程序，主体要访问系统，系统需要对主体进行认证、授权。

 

securityManager：安全管理器，主体进行认证和授权都 是通过securityManager进行。

 

authenticator：认证器，主体进行认证最终通过authenticator进行的。

 

authorizer：授权器，主体进行授权最终通过authorizer进行的。

 

sessionManager：web应用中一般是用web容器对session进行管理，shiro也提供一套session管理的方式。

SessionDao：  通过SessionDao管理session数据，针对个性化的session数据存储需要使用sessionDao。

 

cache Manager：缓存管理器，主要对session和授权数据进行缓存，比如将授权数据通过cacheManager进行缓存管理，和ehcache整合对缓存数据进行管理。

 

realm：域，领域，相当于数据源，通过realm存取认证、授权相关数据。

 

注意：在realm中存储授权和认证的逻辑。

 

cryptography：密码管理，提供了一套加密/解密的组件，方便开发。比如提供常用的散列、加/解密等功能。

比如 md5散列算法。

 

 

1.2 jar包

 

与其它java开源框架类似，将shiro的jar包加入项目就可以使用shiro提供的功能了。shiro-core是核心包必须选用，还提供了与web整合的shiro-web、与spring整合的shiro-spring、与任务调度quartz整合的shiro-quartz等，下边是shiro各jar包的maven坐标。

<dependency>

<groupId>org.apache.shiro</groupId>

<artifactId>shiro-core</artifactId>

<version>1.2.3</version>

</dependency>

<dependency>

<groupId>org.apache.shiro</groupId>

<artifactId>shiro-web</artifactId>

<version>1.2.3</version>

</dependency>

<dependency>

<groupId>org.apache.shiro</groupId>

<artifactId>shiro-spring</artifactId>

<version>1.2.3</version>

</dependency>

<dependency>

<groupId>org.apache.shiro</groupId>

<artifactId>shiro-ehcache</artifactId>

<version>1.2.3</version>

</dependency>

<dependency>

<groupId>org.apache.shiro</groupId>

<artifactId>shiro-quartz</artifactId>

<version>1.2.3</version>

</dependency>

 

也可以通过引入shiro-all包括shiro所有的包：

<dependency>

<groupId>org.apache.shiro</groupId>

<artifactId>shiro-all</artifactId>

<version>1.2.3</version>

</dependency>

 

 

2 shiro认证

 

2.1 shiro认证流程

 

2.2 shiro入门程序工程 环境

jar包：shiro-core.jar

工程结构：


‘

工程结构：

2.3 shiro认证入门程序

2.3.1 shiro-first.ini

#对用户信息进行配置
[users]
#用户名和密码
zhangsan=111111
lisi=22222

通过此配置文件创建securityManager工厂。

2.3.2 入门程序代码

package com.me.shiro.authentication;

import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
import org.apache.shiro.config.IniSecurityManagerFactory;
import org.apache.shiro.subject.Subject;
import org.apache.shiro.util.Factory;
import org.junit.Test;

/*
* 认证测试
*/
public class AuthenticationTest {
//用户登陆和退出
@Test
public void testLoginAndLogout(){
//创建securityManager工厂，通过ini配置文件创建securityManager工厂
Factory<org.apache.shiro.mgt.SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-first.ini");

//创建SecurityManager
org.apache.shiro.mgt.SecurityManager securityManager= factory.getInstance();

//将secrityManager设置当前的运行环境中
SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);

//从SecurityUtils里创建一个subject
Subject subject = SecurityUtils.getSubject();

//在认证提交前准备token(令牌)
//这里的帐号和密码 将来是由用户输入进去
UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan", "111111");

try {
//执行认证提交
subject.login(token);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

//是否认证通过
boolean isAuth = subject.isAuthenticated();
System.out.println("是否认证通过："+isAuth);

//退出操作
subject.logout();

//是否认证通过
isAuth = subject.isAuthenticated();
System.out.println("是否认证通过："+isAuth);
}
}
}

2.3.3 执行流程

 

1、通过ini配置文件创建securityManager

2、调用subject.login方法主体提交认证，提交的token

3、securityManager进行认证，securityManager最终由ModularRealmAuthenticator进行认证。

4、ModularRealmAuthenticator调用IniRealm(给realm传入token)
去ini配置文件中查询用户信息

5、IniRealm根据输入的token（UsernamePasswordToken）从
shiro-first.ini查询用户信息，根据账号查询用户信息（账号和密码）

如果查询到用户信息，就给ModularRealmAuthenticator返回用户信息（账号和密码）

如果查询不到，就给ModularRealmAuthenticator返回null

6、ModularRealmAuthenticator接收IniRealm返回Authentication认证信息

如果返回的认证信息是null，ModularRealmAuthenticator抛出异常（org.apache.shiro.authc.UnknownAccountException）

 

如果返回的认证信息不是null（说明inirealm找到了用户），对IniRealm返回用户密码 （在ini文件中存在）和
token中的密码 进行对比，如果不一致抛出异常（org.apache.shiro.authc.IncorrectCredentialsException）

 

 

2.3.4 小结：

ModularRealmAuthenticator作用进行认证，需要调用realm查询用户信息（在数据库中存在用户信息）

ModularRealmAuthenticator进行密码对比（认证过程）。

realm：需要根据token中的身份信息去查询数据库（入门程序使用ini配置文件），如果查到用户返回认证信息，如果查询不到返回null。

3 自定义realm

将来实际开发需要realm从数据库中查询用户信息。
 

3.1.1 realm接口

3.1.2 自定义realm

<span style="font-size: 16pt;">p</span><span style="font-size:14px;">ackage com.me.shiro.realm;

import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationInfo;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationToken;
import org.apache.shiro.authc.SimpleAuthenticationInfo;
import org.apache.shiro.authz.AuthorizationInfo;
import org.apache.shiro.realm.AuthorizingRealm;
import org.apache.shiro.subject.PrincipalCollection;

/**
* 自定义realm
* @author Administrator
*
*/
public class CustomRealm extends AuthorizingRealm{

@Override
public void setName(String name) {
// TODO Auto-generated method stub
super.setName("customRealm");
}
//用于认证
@Override
protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
//token是用户输入的
//第一步从token中取出身份信息
String userCode = (String) token.getPrincipal();

//第二步：根据用户输入的userCode从数据库查询
//...

//如果查询不到返回null
//数据库中用户帐号是zhangsan
if(!"zhangsan".equals(userCode)){
return null;
}

//模拟从数据库查询到密码
String password = "111111";

//如果查询到返回认证信息AuthenticationInfo
SimpleAuthenticationInfo authenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(userCode, password, this.getName());

return authenticationInfo;
}

//用于授权
@Override
protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection arg0) {
// TODO Auto-generated method stub
return null;
}

}</span><span style="font-size: 16pt;">
</span>

3.1.3 配置realm

需要在shiro-realm.ini配置realm注入到securityManager中。

[main]
#自定义 realm
customRealm=com.me.shiro.realm.CustomRealm
#将realm设置到securityManager，相当 于spring中注入
securityManager.realms=$customRealm

3.1.4 测试

/**
* 自定义realm
*/
@Test
public void testCustomRealm(){
//创建securityManager工厂，通过ini配置文件创建securityManager工厂
Factory<org.apache.shiro.mgt.SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-realm.ini");

//创建SecurityManager
org.apache.shiro.mgt.SecurityManager securityManager= factory.getInstance();

//将secrityManager设置当前的运行环境中
SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);

//从SecurityUtils里创建一个subject
Subject subject = SecurityUtils.getSubject();

//在认证提交前准备token(令牌)
//这里的帐号和密码 将来是由用户输入进去
UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan1", "111111");

try {
//执行认证提交
subject.login(token);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

//是否认证通过
boolean isAuth = subject.isAuthenticated();
System.out.println("是否认证通过："+isAuth);

}

3.2 散列算法

 

通常需要对密码 进行散列，常用的有md5、sha，

 

对md5密码，如果知道散列后的值可以通过穷举算法，得到md5密码对应的明文。

建议对md5进行散列时加salt（盐），进行加密相当 于对原始密码+盐进行散列。

正常使用时散列方法：

在程序中对原始密码+盐进行散列，将散列值存储到数据库中，并且还要将盐也要存储在数据库中。

 

如果进行密码对比时，使用相同 方法，将原始密码+盐进行散列，进行比对。

 md5测试

package com.me.shiro.authentication;

import org.apache.shiro.crypto.hash.Md5Hash;
import org.apache.shiro.crypto.hash.SimpleHash;

public class MD5Test {

public static void main(String[] args) {

//原始 密码
String source = "111111";
//盐
String salt = "qwerty";
//散列次数
int hashIterations = 2;
//上边散列1次：f3694f162729b7d0254c6e40260bf15c
//上边散列2次：36f2dfa24d0a9fa97276abbe13e596fc

//构造方法中：
//第一个参数：明文，原始密码
//第二个参数：盐，通过使用随机数
//第三个参数：散列的次数，比如散列两次，相当 于md5(md5(''))
Md5Hash md5Hash = new Md5Hash(source, salt, hashIterations);

String password_md5 = md5Hash.toString();
System.out.println(password_md5);
//第一个参数：散列算法
SimpleHash simpleHash = new SimpleHash("md5", source, salt, hashIterations);
System.out.println(simpleHash.toString());

}

}

3.2.2 自定义realm支持散列算法

 

需求：实际开发时realm要进行md5值（明文散列后的值）的对比。

3.2.2.1 新建realm(CustomRealmMd5)

package com.me.shiro.realm;

import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationInfo;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationToken;
import org.apache.shiro.authc.SimpleAuthenticationInfo;
import org.apache.shiro.authz.AuthorizationInfo;
import org.apache.shiro.realm.AuthorizingRealm;
import org.apache.shiro.subject.PrincipalCollection;
import org.apache.shiro.util.ByteSource;

/**
* 自定义realm
*
* @author Administrator
*
*/
public class CustomRealmMD5 extends AuthorizingRealm {

@Override
public void setName(String name) {
// TODO Auto-generated method stub
super.setName("CustomRealmMD5");
}

// 用于认证
@Override
protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
// token是用户输入的
// 第一步从token中取出身份信息
String userCode = (String) token.getPrincipal();

// 第二步：根据用户输入的userCode从数据库查询
// ...

// 如果查询不到返回null
// 数据库中用户帐号是zhangsan
if (!"zhangsan".equals(userCode)) {
return null;
}

// 模拟从数据库查询到密码,散列值
String password = "f3694f162729b7d0254c6e40260bf15c";
// 从数据库获取salt
String salt = "qwerty";
// 上边散列值和盐对应的明文：111111

// 如果查询到返回认证信息AuthenticationInfo
SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(userCode, password,
ByteSource.Util.bytes(salt), this.getName());
return simpleAuthenticationInfo;
}

// 用于授权
@Override
protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection arg0) {
// TODO Auto-generated method stub
return null;
}

}

3.2.2.2 在realm中配置凭证匹配器

<span style="font-size:14px;">[main]
#定义凭证匹配器
credentialsMatcher=org.apache.shiro.authc.credential.HashedCredentialsMatcher
#散列算法
credentialsMatcher.hashAlgorithmName=md5
#散列次数
credentialsMatcher.hashIterations=1

#将凭证匹配器设置到realm
customRealm=com.me.shiro.realm.CustomRealmMD5
customRealm.credentialsMatcher=$credentialsMatcher
securityManager.realms=$customRealm</span>

3.2.2.3 测试

<span style="font-size:12px;">// 自定义realm实现散列值匹配
@Test
public void testCustomRealmMD5(){
//创建securityManager工厂，通过ini配置文件创建securityManager工厂
Factory<org.apache.shiro.mgt.SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-realm-md5.ini");

//创建SecurityManager
org.apache.shiro.mgt.SecurityManager securityManager= factory.getInstance();

//将secrityManager设置当前的运行环境中
SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);

//从SecurityUtils里创建一个subject
Subject subject = SecurityUtils.getSubject();

//在认证提交前准备token(令牌)
//这里的帐号和密码 将来是由用户输入进去
UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan", "211111");

try {
//执行认证提交
subject.login(token);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

//是否认证通过
boolean isAuth = subject.isAuthenticated();
System.out.println("是否认证通过："+isAuth);

}
}</span>